"BP mint új eszköz a sebészetben és a szilárd rák és a hematopoietikus rendszer daganatainak kezelésére. A BP beültetés hatásai" (DM159)

A Buckypaper (BP) egy innovatív anyag, amely számos kutatócsoport figyelmét felkeltette, amelyek az emberi kísérleteket megelőzően különböző technológiai területeken való alkalmazási lehetőségeinek tanulmányozásával foglalkoztak. Valójában az előzetesen állati modellen végzett kísérletek alkalmazhatók lesznek emberre is, ha az eredmények a toxicitás és a tartósság tekintetében kényelmesek lesznek.

Az érdekes anyagtulajdonságok, mint például a jó mechanikai szilárdság, az elektromos vezetőképesség, az alacsony sűrűség, a porozitáshoz való alkalmazkodóképesség, szorosan összefüggenek a szén nanocsövek (CNT) belső jellemzőivel, amelyekből a BP készül. A CNT magas felületi fejlettsége amellett, hogy elősegíti aggregációjukat, lehetővé teszi olyan mikro- és nanoporózus membránok készítését, amelyek kizárják az 50 nm-nél nagyobb átmérőjű kolloid részecskék átjutását. A mikroporózus szerkezet a BP-nek nagy kapacitást ad a folyadékok, például a víz felszívására, amelynél a kapilláris hatás gyorsan behatol a háló anyagába. Ez egy lehetséges értelmezése lehet a BP gyors és hatékony adhéziójának a biológiai szövetekhez, amelyeket az in vivo beültetett anyag hatásait vizsgáló tanulmányaink során figyeltünk meg. A BP bioadhézióját ex vivo kísérletekben dokumentálták mechanikus peeling (padi műtét), előzetesen szubsztrátként tengerimalac, patkány, nyulak hasizom fascia felhasználásával. Az eredmények azt mutatták, hogy a BP szerves hordozóból történő rögzítéséhez szükséges erő sokkal nagyobb, mint a hagyományos, polimer hálózatokból készült protézisek esetében, amelyeket általánosan alkalmaznak a ragasztóval rögzített sérvsebészetben és a jelenleg forgalomba hozott biológiai protézis anyagú bioadhezív szintetikus. Ezen értékelések alapján és a BP protetikai sebészet területén történő felhasználása által kínált lehetőségek alapján, amely levonható az anyag belső jellemzőiből ebben a projektben, további kutatások várhatók a használatra szánt protézisanyagok új generációjának kifejlesztésére. sebészeti alapú BP, a sebész által könnyen beültethető varratok, grafikonok és/vagy biológiai ragasztók nélkül. Az okok a következők:

1. öltések: megfeszíthetik a csomós ereket (ischaemia-atrófia) vagy az idegeket (krónikus fájdalom);
2. grafikonok: vakok elhelyezése, amely vérzést vagy fájdalmat okozhat;
3. biológiai ragasztók: a donorok plazmájából származnak, és így ismeretlen betegségeket terjeszthetnek.

Még mindig nem ismert, hogy a BP rendelkezik-e a megfelelő mechanikai tulajdonságokkal ahhoz, hogy ellenálljon a hasfalon fellépő igénybevételeknek, és mindenesetre dokumentált az élő szöveteken és az anatómiai készítményeken való jó bioadhézió, de csak akkor, ha nedves.

Emiatt a BP/polipropilén kompozit anyagok elkészítése mellett döntöttek. Az ilyen "kapcsolt" anyagokat úgy kapják meg, hogy a BP sima felületére tapadnak, amely polimer hordozó a hibrid filmnek megfelelő mechanikai ellenállást biztosít. Egy ilyen rendszer további változtatásokon eshet át. Valójában az MWCNT-k kristályszerkezetében és/vagy a polimeren jelenlévő vagy bevitt funkcionális csoportokat kihasználva lehetővé válik az izom/izom fascia felületére, a kompozit anyagra történő beültetés a megfogás elérése érdekében. Ezen túlmenően, biológiailag aktív molekulák, amelyek antimikrobiális, tapadásgátló, gyulladásgátló vagy fájdalomcsillapító funkcióval rendelkeznek, bevihetők az MWCNT-k kristályszerkezetébe, hogy modulálják a gyulladásos választ és a beültetett anyag beépülését a rostos hegbe.

Ennek a projektnek az a célja, hogy olyan eredményeket kapjunk, amelyek irányíthatják egy olyan protézis végső megvalósításának keresését, amelyet a hasi sebészetben lehet embereken alkalmazni.

Kutatócsoportunk azt javasolja , hogy a jelen kutatási program minden cél eléréséhez minden szükséges képességgel rendelkezzen .

Összehozza az általános sebészet és a hasfali protetikai sebészet különböző területein bizonyított szakértelemmel és tapasztalattal rendelkező kutatókat, valamint az anyagtudomány, különösen a polimer természetű tapasztalt tudósokat, orvosbiológiai felhasználásra, szerves kémiára és biokonjugátumok szintézisére is. Gyógyszerek lassú felszabadulási rendszerei, biológiai rendszerek jellemzése mágneses magrezonancia (NMR) technikákkal. A keresőegység sebésze valójában évek óta foglalkozik a műtéti technikákkal kapcsolatos kérdések megoldásával, mind a hagyományos protetikai anyagok élő szervezetre gyakorolt ​​hatásának felmérésével, mind az innovatív protézisekkel. , beleértve az in vivo tesztelést is, amelyet az Egészségügyi Minisztérium által kifejezetten elkészített és jóváhagyott protokoll szerint végeznek.

A jegyzőkönyv a környezetvédelmi politikák és az állatkísérletek etikai elveinek figyelembevételével készült, összhangban az Európai Unió (86/609/EGK-Európai Gazdasági Közösség) iránymutatásaival és a 116/ sz. olasz törvénnyel összhangban. 92.

Szisztematikus kísérleteket végeznek 30 új-zélandi nőstény nyúlon (R1-R30), amelyek súlya körülbelül 3000 g (Harlan Laboratories). Az "in vivo" vizsgálatok a hasi hegben a BP biokompatibilitásáról és adhéziójáról, valamint az incisionalis hernia beavatkozásának és a lágyéksérv plasztikai sebészetének elvégzéséről szólnak.

A BP biokompatibilitását vérkémiai tesztekkel vizsgálják. A 3 ml teljes vérből álló vérmintát minden állathoz az általános érzéstelenítés után, a fülvénából, a műprotézissel végzett műtét előtt és az eutanázia előtt az Időbeosztás szerint futtatják.

A kísérlet módszertana és technikája:

Ezek a kísérletek előzetesek az emberi felhasználáshoz, és általános érzéstelenítésben, endotracheális intubációval, majd szőrtelenítéssel, fertőtlenítéssel és a műtéti terület előkészítésével végzik. Körülbelül 10 cm-es köldök-pubis középvonali metszést végeznek, a bőrt és a bőr alatti rétegeket szétfeszítik, majd a fascia síkját és az izmokat mélyen bemetsszük a hashártyazsákba. A vérvétel végrehajtása egybeesik a testtömeg kimutatásával és a hasi régió ultrahangjának elvégzésével a beültetés helyének vizsgálata céljából, szepszis és incisionalis hernia jeleit keresve.

Ilyen típusú új anyagokat fogunk beültetni emberekbe, de előtte megpróbáljuk megvizsgálni a tolerálhatóságot és a toxicitást egy így megrajzolt állatmodellen: tíz nyúl (a továbbiakban: BPR1-BPR10) (Buckypaper Rabbit 1-10. alany) kap. 2x2 cm2 BP (Buckypaper) minta és tíz nyúl 2x2 cm2 PR (polipropilén) (PRR11-PRR20) mintát kap az izmos fascia és a hasfal nagy izmai között kialakított zsebben. Öt nyúlnál (BPR21-BPR25) a hasüregbe való behatolás érdekében a hasüregbe való bemetszést a hasi linea alba mélyen hajtják végre. A kontrollcsoportot (R26-R30) nem operálják.

Ezután egy 2x2 cm2-es BP-mintát helyeznek be úgy, hogy a durva oldala a parietális peritoneum felülete, a sima és ragyogó felület pedig a visceralis peritoneum felé nézzen (BPR21-BPR25). Öt nyulat (R26-R30) nem operálunk, de kontrollcsoportként használják őket. Az állatokat a vizsgált időszak teljes időtartama alatt naponta megfigyeljük és ellenőrizzük egészségi állapotuk és testtömegük folyamatos felmérése érdekében. A 35. napon vérmintát veszünk vizsgálatra. Végül az állatokat általános érzéstelenítésben le kell ölni.

A BPR1-BPR10 eseteket (A csoport) a PRR11-PRR20 esettel (B kontrollcsoport) hasonlítjuk össze, összehasonlítva a BP és az azonos méretű Parietene implantátumok hatásait, amelyeket már használnak az egészséges ember rekonstrukciós sebészetében. A beavatkozást követően, amely a beiktatástól számítva körülbelül 60 percig tart, az állatot lassan felébresztik, majd visszahozzák a helyiségbe.

A leáldozáskor anatómiai mintákat készítenek az összes zsigerből és a beültetés helyéről szövettani vizsgálat céljából. A mikroszkópos vizsgálathoz kórszövettani mintákat készítenek. A BPR 1-BPR 10-be beültetett BP részeit az összes környező fasciával, bőr- és izomszövettel együtt levágják. Ugyanezeket az eljárásokat hajtják végre a PRR 11-PRR 20 csoportban és a BPR 21-BPR 25 csoportban is. A mintákat 10%-os pufferolt formalinban fixáljuk, levágjuk és haematoxylin és eozin (H&E) festékkel festjük szövettani megfigyelés céljából.

A műtét utáni fájdalom, akárcsak az embernél, enyhe lesz, és fájdalomcsillapítókkal kezelik az emberekre szabványosított technikák szerint. Tapasztalataink szerint az állatokat protézis műtéten esnek át, mind a kísérleti, mind a kontrollcsoportban, profilaktikus antibiotikumokkal és fájdalomcsillapítókkal kezelik a közvetlen műtét után, és szorosan figyelik őket.

Még ha állati modellben is, az összes műtéti eljárás sterilitása megakadályozza a gyulladást, az ödémát, a szepszist és a tályogokat, és biztosítja a posztoperatív fájdalom alacsony szintjét. A műtétet követő napokban az operált állatok mérsékelt étvágya és a posztoperatív állapothoz kapcsolódó enyhe klinikai tünetek várhatók.

Minden kezelt állatot naponta megfigyelnek, hogy gondosan ellenőrizzék az elfogyasztott táplálék mennyiségét, és ezáltal az esetleges étvágytalanságot. A hasfal bőrét érintő esetleges gyulladásos és degeneratív folyamatok, a fertőzés tüneteinek vagy a protézis kilökődésének bizonyítékait keresik. Ha a súlycsökkenés túlzott mértékű lesz (pl. egy azonos rasszhoz tartozó, azonos korú és a kontrollcsoporthoz képest több mint 10%-a normál súlyú állat normál súlyának), vagy az állat a normál posztoperatívnál nagyobb szenvedés klinikai tüneteit mutatja. , általános érzéstelenítésnek vetjük alá, majd töröljük.

A posztoperatív időszakban végzett fájdalomcsillapító és antibiotikum terápia a következő lesz:

Antibiotikum: enrofloxacin 2,5 mg/kg/nap I. M. 5-7 napig; és gyulladáscsökkentő fájdalomcsillapító: ketoprofen, Findol 10%, 0,3 ml/10kg/die i.m. 3-5 napig. Szükség esetén tramadolt is adunk, 2-4 mg/ttkg/nap a beavatkozást követő első 2/3 napban. A műtéti sebet naponta ellenőrizzük.

A 3 ml-es vérmintákból vizsgált klinikai-kémiai paraméterek a következők lesznek: BUN (vér-urea nitrogén), vércukorszint, kreatinin, nátrium, kálium, kalcium, magnézium, albumin, teljes proteinémia és vérfehérje szint, SGOT (szérum glutamin-oxaloecet-transzamináz). ), SGPT (szérum glutaminpiruvát-transzamináz), GGT (gamma-glutamil-transzferáz), ALP (alkáli foszfatáz) és frakcionált bilirubin, PT (protrombin idő), APTT/PTT (aktivált részleges tromboplasztin idő), fibrinogén, CBC (teljes vérszám) , limfocita alpopulációk, C-reaktív fehérje, eritrocita ülepedési sebesség.

Ultrahangos vizsgálatot végzünk a protézis beépülésének, szeróma képződésének, zúzódások, tályogok morfológiai értékelésére. Ezt az eljárást szedáció alatt hajtják végre, majd testtömeg-ellenőrzést és vérmintát vesznek. Ugyanezt az eljárást kétszer megismételjük a beavatkozáskor és 35 nap elteltével az áldozáskor.